Por tercera sesión consecutiva, una Ducati lideró la tabla de tiempos de la categoría reina en Assen; en esta ocasión la primera posición no recayó sobre Andrea Iannone, el gran dominador del día de ayer, sino sobre su compañero de equipo Andrea Dovizioso, quien superó a Marc Márquez por tan solo 28 milésimas. En una sesión bastante accidentada (hasta cinco pilotos se fueron al suelo) en la que la lluvia finalmente respetó a los pilotos, el italiano firmó el registro más rápido de lo que llevamos de fin de semana (1.33.308), por delante del integrante del Repsol Honda Team y de Maverick Viñales, que terminó tercero.
Valentino Rossi, de nuevo muy constante, acabó cuarto. El de Yamaha llegó a situarse primero, pero en los últimos compases fue desplazado por el trío de cabeza. Andrea Iannone, después de no mejorar su crono del viernes, concluyó quinto y por delante de Cal Crutchlow, Scott Redding, Danilo Petrucci y Aleix Espargaró.
Jorge Lorenzo, décimo, fue el restante piloto que logró la clasificación directa para la Q2. El balear vio condicionado su FP3 por una caída que sufrió en la curva siete, (Pol Espargaró se fue al suelo en este mismo punto), y a punto estuvo de verse apeado del top ten. Afortunadamente para él, pudo mantener la plaza.
Quien sí tendrá que pasar por la Q1 será Dani Pedrosa. El barcelonés, que terminó la primera jornada en la undécima plaza, no logró mejorar lo suficiente sus registros y, por primera vez esta temporada, deberá disputar la sesión previa a la pole position, junto con Héctor Barberá (11º), Pol Espargaró (12º), Álvaro Bautista (20º) y Tito Rabat (21º).
No fue una sesión fácil para Dani Pedrosa, como tampoco lo fue en, general, para los pilotos españoles. No en vano, a las caídas de Jorge Lorenzo y Pol Espargaró, se sumaron los problemas mecánicos que sufrieron Álvaro Bautista y Héctor Barberá. Marc Márquez, pese a ser segundo, tampoco se libró. El de Cervera protagonizó la imagen de la tanda al casi irse al suelo a final de recta. Milagrosamente, pudo salvarla.
Tiempos FP3 MotoGP
| Posición | Piloto | Moto | Tiempo |
| 1 | Andrea DOVIZIOSO | DUCATI | 1'33.308 |
| 2 | Marc MARQUEZ | HONDA | 1'33.336 |
| 3 | Maverick VIÑALES | SUZUKI | 1'33.370 |
| 4 | Valentino ROSSI | YAMAHA | 1'33.408 |
| 5 | Cal CRUTCHLOW | HONDA | 1'33.611 |
| 6 | Scott REDDING | DUCATI | 1'33.690 |
| 7 | Danilo PETRUCCI | DUCATI | 1'33.731 |
| 8 | Aleix ESPARGARO | SUZUKI | 1'33.734 |
| 9 | Andrea IANNONE | DUCATI | 1'33.894 |
| 10 | Jorge LORENZO | YAMAHA | 1'33.919 |
| 11 | Hector BARBERA | DUCATI | 1'33.947 |
| 12 | Pol ESPARGARO | YAMAHA | 1'33.995 |
| 13 | Dani PEDROSA | HONDA | 1'34.022 |
| 14 | Jack MILLER | HONDA | 1'34.235 |
| 15 | Bradley SMITH | YAMAHA | 1'34.502 |
| 16 | Stefan BRADL | APRILIA | 1'34.680 |
| 17 | Yonny HERNANDEZ | DUCATI | 1'35.186 |
| 18 | Alvaro BAUTISTA | APRILIA | 1'35.458 |
| 19 | Tito RABAT | HONDA | 1'35.628 |
| 20 | Michele PIRRO | DUCATI | 1'35.655 |
| 21 | Eugene LAVERTY | DUCATI | 1'36.084 |
